DE19539766A1

DE19539766A1 - Verbinder eines Schutzschlauchsystems mit direktem Zugang für innenverlegte elektrische Leitungen im Flugzeug

Info

Publication number: DE19539766A1
Application number: DE1995139766
Authority: DE
Inventors: Safa Dipl Ing Kirma
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 1995-10-26
Filing date: 1995-10-26
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2015-10-27
Also published as: DE19539766C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf den Verbinder eines Schutzschlauchsystems mit direktem Zugang für innenverlegte elektrische Leitungen im Flugzeug. Unterhalb einer Installations- und Inspek tionsöffnung des Verbinders erfolgt die sachgemäße Installation elektrischer Leitungen, insbeson dere bei richtungsveränderlicher Verlegung innerhalb des Verbinders, die bei nichtverschlossener Öffnung wirksam gegen den Einfluß äußerer elektromagnetischer Störungen und I oder sonstiger Einflüsse anderer elektrischer Systeme geschützt liegen.

Anschlüsse und Verbindungen von elektrischen Leitungen sind so auszuführen, daß sie allgemein den verschiedenartig einwirkenden Beanspruchungen standhalten. Deshalb werden elektrische Lei tungsverbindungen an verschiedenen Stellen im Flugzeug geschützt verlegt, um sie gegenüber elektromagnetischen Störungen, insbesondere Überspannungen durch Blitzeinwirkungen und sonstige elektrische Beeinflussungen, zu schützen. Im Flugzeugbau sind Verlegetechnologien bekannt, wonach bekannte elektrische Leitungsführungen an elektrische und/oder mechanische Komponenten auf engstem Raum geschützt ausgeführt sind. Das geschieht mittels gebündelter Verlegung der elektrischen Leitungen in Schutzschläuchen oder durch zusätzliche Führung dieser Leitungen an die entsprechenden Verbinder bzw. Gerätetechnik. Die bekannten Verbinder bieten keine Möglichkeit an, die einen direkten bzw. ungehinderten Zugang an die mit ihnen verbunde nen innenverlegten elektrischen Leitungen bei Systemstörungen oder prophylaktischen Über prüfungen des elektrischen Leitungssystems zur Sicht- oder meßtechnischen Leitungskontrolle gestatten, ohne daß der fortbestehende Betrieb der weiteren Flugzeugsysteme funktionell behindert bzw. zumindestens wesentlich eingeschränkt wird. Die Demontage der Teilkomponenten eines oder mehrerer Verbinder behindert die Arbeiten bzw. die Kontrolle bei der Störungsbeseitigung oder Routineüberprüfung elektrischer Systeme, weil die freigelegten elektrischen Leitungen wegen unzureichender Abschirmung nicht gegen den Einfluß elektromagnetischer Felder geschützt sind.

Verbinder mit verschließ- und lösbarer Öffnung sind aus den US 4,671,598; GB 2 016 215; FR 1 142 856 und CH 526 215 für elektrisch Leitungen bekannt. Diese besitzen ein rohrförmig geteiltes Übergangsformstück, das erst nach dem Lösen der beiden Formstückhälften eine In spektion der elektrischen Leitungen gestattet. Dabei wird die gegenseitige Befestigung der Form stückhälften unterschiedlich aufwendig gelöst, wobei der Zugang zu den elektrischen Anschlußlei tungen des Verbinders nur durch aufwendige Demontage der Formstückhälften möglich wird. Nach der US 4,671,598 erfolgt die Fixierung der Formstückhälften durch einen Ring, die sich mit zwei zusammensetzbaren Hälften zu einem Stutzen, die den Formstückhälften angeformt sind, ver schrauben läßt. Die Abschirmung der am elektrischen Stecker des Verbinders angeschlossenen elektrischen Leitungen, erfolgt durch Zusatzringe, welche dem vorgenannten Ring aufgesetzt sind. Ein Endstück wird mittels einer Klemme durch Schraubbefestigung an einem Schlußring fixiert. Ähnlich der Lösung nach der US 4,671,598 werden nach der GB 2 016 215 zwei Formstückhälf ten zusammengesetzt, die mittels einer Hülse fixiert werden. Nach der FR 1142 856 und CH 526 215 sind Verbinder aus Halbschalen bekannt geworden. Die Halbschalen verbinden getrennte Führungskanäle und sind mit einem gattungsgemäßen Verbinder nicht vergleichbar.

Die Lösungen der vorgestellten Druckschriften besitzen den Mangel, daß der direkte Zugang zu den elektrischen Leitungen besonders erschwert wird. Der direkte Zugang läßt sich nur durch aufwendige Demontage einzelner Elemente realisieren. Ebenso treffen bei diesen Lösungen alle vorbeschriebenen Nachteile bezüglich der allgemein im Flugzeugbau bekannten Verbinder zu. Zusätzlich haftet ihnen der Nachteil an, daß sie - bedingt durch die Demontage der Teilkom ponenten eines oder mehrerer Verbinder - bei Störungsbeseitigung (Fehlersuche) oder Routine überprüfung die im Verbinder freiliegenden elektrischen Leitungen nicht gegen den Einfluß elektromagnetischer Felder geschützt sind.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Verbinder für ein Schutzschlauchsystems derart zu gestalten, daß eine sachgemäße Installation innenverlegter elektrischer Leitungen unterhalb einer Installations- und Inspektionsöffnung des Verbinders, insbesondere bei richtungsveränderlicher Verlegung, erfolgt, wobei die elektrischen Leitungen bei nichtverschlossener Öffnung wirksam gegen den Einfluß äußerer elektromagnetischer Störungen und/oder sonstiger Einflüsse anderer elektrischer Systeme geschützt sind.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Maßnahmen des Anspruches 1 gelöst. In den weiteren Unteransprüchen sind zweckmäßige Ausgestaltungen dieser Maßnahmen genannt.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 den Verbinder mit jeweils einer drehbeweglich gelagerten Buchse und einer Über wurfmutter sowie mit einer im Mittelabschnitt eingefaßten Installations- und In spektionsöffnung, der die Form eines 90-Grad-Krümmers besitzt;

Fig. 1a den Verbinder nach Fig. 1 in der Querschnittsdarstellung unterhalb der Installa tions- und Inspektionsöffnung und mit der Darstellung der sachgemäßen Instal lation der elektrischen Leitungen und deren Befestigung mit einem Kabelbinder;

Fig. 1b den Verbinder nach Fig. 1 im Schnitt A-B in der U-förmigen Querschnittsdar stellung;

Fig. 1c den Verbinder nach Fig. 1 im Schnitt A′-B′ in der C-förmigen Querschnittsdar stellung;

Fig. 2 den Verbinder als 45-Grad-Krümmer mit jeweils einer drehbeweglich gela gerten Buchse und einer Überwurfmutter sowie mit der Darstellung der 45-Grad- Krümmung des Mittelabschnittes (mit eingefaßter Installations- und Inspektions öffnung);

Fig. 3 den Verbinder nach Fig. 1, bei dem das Profil eine Formveränderung aufweist, wobei der Mittelabschnitt (mit eingefaßter Installations- und Inspektionsöffnung) eine 180-Grad-Krümmung besitzt;

Fig. 4 den Verbinder mit einer im Mittelabschnitt eingefaßten Installations- und Inspek tionsöffnung und diesem epsilon-förmig abgezweigten Randabschnitten, die als Schutzschlauchanschlüsse ausgebildet sind und auf denen jeweils eine Buchse koaxial und drehbeweglich lagert;

Fig. 4a den Verbinder nach Fig. 4 im Schnitt A-B in der U-förmigen Querschnittsdar stellung am Ausgang des Mittelabschnittes;

Fig. 4b die U-förmige Querschnittsdarstellung nach Fig. 4a mit der Darstellung der sachge mäßen Installation der elektrischen Leitungen und deren Befestigung mit einem Kabelbinder.

Der grundsätzliche Aufbau des Verbinders 1 wird anhand der Fig. 1 erläutert. Danach besteht der Verbinder 1 aus einem metallenen Grundkörper, der beispielgemäß die Form eines Krümmers aufweist. Zwischen den beiden äußeren Randabschnitten 4.1, 4.2 des Grundkörpers befindet sich ein Mittelabschnitt 3. Die Randabschnitte 4.1, 4.2 sind axial geschlossen ausgeführt, wogegen der Mittelabschnitt 3 längs einer Mittelachse 15 des Grundkörpers eine Installations- und Inspektions öffnung 5 aufweist, die beispielgemäß als axial verlaufende (Längs-) Schlitzung (dem Verlauf der Mittelachse 15 des Grundkörpers entsprechend) ausgeführt ist und bis an den Übergang zum betreffenden Randabschnitt 4.1, 4.2 reicht. Jeweils eine metallene bizonal aufgeteilte Buchse 12 oder eine Überwurfmutter 13 lagert koaxial und drehbeweglich auf den betreffenden Randab schnitten 4.1, 4.2. Der Grundkörper und das dem jeweiligen Randabschnitt 4.1, 4.2 zugeordnete Element (Buchse 12, Überwurfmutter 13) sind mittels je einem metallenen Sprengring 16.1, 16.2 fest und unverlierbar zueinander fixiert, wobei diese sich jeweils in einer separat eingelassenen Nut, die in die zueinander liegenden (geschlossen ausgeführten) Auflageflächen der zueinander drehbeweglich gelagerten Körper eingearbeitet ist, befinden. Der Grundkörper und die Über wurfmutter 13 oder die Buchse 12 liegen (infolge der Sprengringfixierung) immer drehbeweglich zueinander. Die erwähnte Buchse 12 ist bizonal in eine axial geschlossene und axial geschlitzte Zone 12.1, 12.2 aufgeteilt. Die axial geschlitzte Zone 12.2 besteht aus mehreren schlitzartig gebildeten Elementen, die als elektrisch leitende Kontaktfedern ausgebildet sind. Der eine Rand abschnitt 4.2, auf dem die Buchse 12 lagert, ist dabei mit den unter Druck gesetzten Kontaktfe dern - infolge ihres radial verteilten Aufdrückens auf diesen Bereich des Grundkörpers - elektrisch leitend verbunden, wobei die den Kontaktfedern aufgeprägte Last mit radial aufgeprägter Druck verteilung wirkt.

Ein (nicht gezeigter) metallener Schutzschlauch, der auf der drehbeweglichen Buchse 12 befestigt ist, realisiert die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Verbinder 1 und einem Schutz schlauchsystem.

Die Überwurfmutter 13, welche auf dem gegenüberliegend befindlichen anderen Randabschnitt 4.1 drehbeweglich liegt, fixiert den Grundkörper mit einem (nicht gezeigten) elektrischen Stecker 14.

Das Profil des Grundkörpers wird (im besonderen) dadurch charakterisiert, daß es im Mittel abschnitt 3 unterhalb der Installations- und Inspektionsöffnung 5 gänzlich oder teilweise U- oder C-förmig gestaltet ist, durch dessen Querschnitt die direkt zugänglich verlegten elektrischen Leitungen 7 (bei nicht verschlossener Öffnung) gegen den Einfluß äußerer elektromagnetischer Störungen und/oder sonstiger Einflüsse anderer elektrischer Systeme wirksam geschützt sind.

Das U-förmige Profil besitzt zwei gleichlange Schenkel 10.1, die ein Verhältnis: Schenkellänge l/ Schenkelabstand a = 0,75 bis 2 eingehen; und die C-förmige Profilform wird durch das Verhältnis: Profilbreite b/Öffnungsweite w = 1,5 bis 3 charakterisiert.

Die Auswahl des Verhältnisses von Schenkellänge l zu Schenkelabstand a beim U-förmigen Profil bzw. die Auswahl des Verhältnisses von Profilbreite b zur Öffnungsweite w des C-förmigen Profiles im angegebenen Wertebereich berücksichtigt, daß bei direktem Zugang der elektrischen Leitungen 7 der schädliche Einfluß fremder elektromagnetischer Störungen, beispielsweise Über spannungen durch Blitzeinwirkungen, und/oder sonstiger Einflüsse, beispielsweise Fremd- oder Streufelder anderer elektrischer Systeme ausbleibt.

Nach der Fig. 1 besitzt der Verbinder 1 (ergänzend dem vorbeschriebenen grundsätzlichen Aufbau) im besonderen die Form eines 90-Grad-Krümmers.

Die Fig. 1a zeigt ergänzend der Ausführungen nach Fig. 1 in Querschnittdarstellung die Lage und Befestigung der elektrischen Leitungen 7 innerhalb des Mittelabschnittes 3 und unterhalb der Installations- und Inspektionsöffnung 5. Dabei befinden sich am Boden des beispielgemäßen U- Profiles mindestens zwei (das Profil durchdringende) Schlitze 7.2, die im (zwischen den beiden Schenkeln 10.1) liegenden definierten Abstand eingearbeitet sind. Diese Schlitze 7.2, die sich axial entlang der Innenwandung 10 des U-Profiles im Bereich des Mittelabschnittes 3 unterhalb der Installations- und Inspektionsöffnung 5 verteilen, werden zur Fixierung der sachgemäßen Instal lation der elektrischen Leitungen 7 mittels der Kabelbinder 7.2 am Boden des U- Profiles benötigt. Dabei werden die freien Enden der Kabelbinder 7.2 durch die Schlitze 7.1 gefädelt, wodurch die so befestigten elektrischen Leitungen 7 sachgemäß befestigt und wesentlich gegen mögliche von außen einwirkende Erschütterungen und Vibrationen auf den Verbinder 1 geschützt sind.

Die Fig. 1b zeigt den Verbinder nach Fig. 1 im Schnitt A-B in der U-förmigen Querschnittsdar stellung, aus der die Schenkellänge l und der Schenkelabstand a des U-förmigen Profiles ersicht lich ist.

Die Fig. 1c zeigt den Verbinder nach Fig. 1 im Schnitt A-B in der C-förmigen Querschnittsdar stellung, aus der die Profilbreite b und die Öffnungsweite w des C-förmigen Profiles ersichtlich ist.

Nach der Fig. 2 besitzt der Verbinder 1 im besonderen die Form eines abgewinkelten 45-Grad- Krümmers, bei dem der Mittelabschnitt 3 gegenüber dem anderen Randabschnitt 4.1, dem eine Überwurfmutter 13 drehbeweglich aufliegt, in diesen Anwendungswinkel abgewinkelt wird. Alle weiteren Besonderheiten, die den vorgenannten grundsätzlichen Aufbau des Verbinders 1 hinsicht lich der U-Profilgestaltung im Bereich des Mittelabschnittes 3 (unterhalb der Installations- und Inspektionsöffnung 5) betreffen, wurden soweit im Beispiel nach der Fig. 1 und 1a näher erläutert.

Nach der Fig. 3 besitzt der Verbinder 1 im besonderen die Form eines 180 - Grad - Krümmers, bei dem der Mittelabschnitt 3 gegenüber den beiden angrenzenden Randabschnitten 4.1, 4.2 eine Krümmung in den genannten Anwendungswinkel besitzt. Alle weiteren Besonderheiten, die den vorgenannten grundsätzlichen Aufbau des Verbinders 1 hinsichtlich der U- Profilgestaltung im Bereich des Mittelabschnittes 3 (unterhalb der Installations- und Inspektionsöffnung 5) betreffen, wurden soweit im Beispiel nach der Fig. 1 und 1a näher erläutert. Die Wandung des anderen Randabschnittes 4.1 mit der drehbeweglich gelagerten Überwurfmutter 13 besitzt eine als Ab schrägung gestaltete Formveränderung. Die Überwurfmutter 13 ist dabei oberhalb dieser Ab schrägung (auf dem einen größeren Durchmesser besitzenden anderen Randabschnitt 4.1) angeord net (drehbar gelagert), währenddessen unterhalb dieser Abschrägung (mit dem kleineren Durch messer) die Installations- und Inspektionsöffnung 5 einsetzt.

In der Fig. 4 wird der Verbinder als Abzweiger mit einer im Mittelabschnitt 3 eingefaßten Installations- und Inspektionsöffnung 5 gezeigt, wobei dem Mittelabschnitt 3 drei Randabschnitte 4.3 bis 4.5, die als Schutzschlauchanschlüsse ausgebildet sind, epsilon-förmig abgezweigt werden, auf denen jeweils eine Buchse 12 koaxial und drehbeweglich lagert. Dabei besitzt das Profil des Mittel abschnittes 3 unterhalb der Installations- und Inspektionsöffnung 5 eine teilweise U- oder C- förmige Gestalt. Das Profil des Mittelabschnittes 3 unterhalb der Installations- und Inspektionsöff nung 5 , das in die genannten (geschlossenen) Randabschnitte 4.3 bis 4.5 einmündet, besitzt dagegen gänzlich eine U-förmige Profilform, wie in der Fig. 4a dargestellt. Die Profilform des Mittelabschnittes 3 in seinem zentralen Bereich, der unterhalb der Installations- und Inspektions öffnung 5 liegt und an die geschlossenen Randabschnitte 4.3 bis 4.5 angrenzt, ergibt sich aus der vorgegebenen Geometrie dem angeformten Schutzschlauchanschlüsse.

Die Fig. 4a zeigt die U-förmige Profilform am Ausgang des Mittelabschnittes 3 im Schnitt A-B unterhalb der Installations- und Inspektionsöffnung 5 nach Fig. 4.

Die Darstellung der Fig. 4b ergänzt die Schnittdarstellung nach Fig. 4a durch die Lage der mit einem Kabelbinder 7.1 befestigten elektrischen Leitungen 7.

Beispielgemäß kann der Verbinder als Abzweiger verschiedener Art, beispielsweise für T-, Kreuz- oder winklige Abzweiger ausgebildet sein. Sein Mittelabschnitt 3 besitzt dabei eine T-, epsilon-, doppel-epsilon-, kreuz- bzw. stern-förmige Gestalt mit angeformten Schutzschlauchanschlüssen.

Zusammengefaßt soll der U- oder C-förmige Querschnitt des Mittelabschnittes 3 des Grundkör pers gänzlich oder teilweise so gestaltet sein, daß - aufgrund der charakteristischen besonderen Profilform - bei einem bestimmten (Leitungs-) Füllfaktor an elektrischen Leitungen 7 unterhalb der Installations- und Inspektionsöffnung 5, der bei 30% bis 80% der elektrischen Leitungen 7 liegt, mit dem beispielgemäßen geschlitzten Profil des Mittelabschnittes 3 ein Eindringen elek tromagnetischer Störungen, beispielsweise Überspannungen durch Blitzeinwirkungen, und/oder sonstiger Einflüsse, beispielsweise Fremd- oder Streufelder anderer elektrischer Systeme keine Systemstörungen verursacht. Die Menge der im Querschnitt des Grundkörpers verlegten elek trischen Leitungen 7, welche hauptsächlich als Hilfs- und Steuerleitungen eingesetzt werden, ist unbedingt dem maximal zulässigen (Leitungs-) Füllfaktor (für den Grundkörpers) anzupassen. Das Eindringen elektromagnetischer Störungen wird insbesondere durch die sachgemäße Installation der elektrischen Leitungen 7 bei deren richtungsveränderlicher Verlegung innerhalb des Ver binders gewährleistet.

Bezugszeichenliste

1 Verbinder
3 Mittelabschnitt
4.1, 4.2 Randabschnitt, geschlossen
4.3, 4.4 Randabschnitt, geschlossen
4.5 Randabschnitt, geschlossen
5 Öffnung; Installations- und Inspektionsöffnung
7 Leitungen; elektrisch leitend, isoliert
7.1 Kabelbinder
7.2 Schlitze
10 Innenwandung; U-förmige oder C-förmige Profilform
10.1 Schenkel des U-Profiles
12 Buchse, bizonal aufgeteilt
12.1 axial geschlossene Zone
12.2 axial geschlitzte Zone
13 Überwurfmutter
14 Stecker, elektrisch (nicht gezeigt)
15 Mittelachse des Grundkörpers
16.1, 16.2 Sprengring; Federring
l Schenkellänge
a Schenkelabstand
b Profilbreite
w Öffnungsweite

Claims

1. Verbinder eines Schutzschlauchsystems mit direktem Zugang für innenverlegte Leitungen im Flugzeug, bestehend aus einem Grundkörper, dessen Querschnitt zur Aufnahme von gebündelten isolierten elektrischen Leitungen vorgesehen ist, in dessen Profil eine verschließbare Öffnung eingefaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil des Grundkörpers unterhalb der Öffnung (5) gänzlich oder teilweise U- oder C- förmig ist, durch dessen Querschnitt die frei verlegten und direkt zugänglichen elektri schen Leitungen (7) gegen den Einfluß elektromagnetischer Störungen und/oder sonstige Einflüsse anderer elektrischer Systeme geschützt sind, und daß die beiden Schenkel (10.1) des U- förmigen Profiles ein Verhältnis: Schenkellänge (1)/Schenkelabstand (a) = 0,75 bis 2 besitzen und daß die C- förmige Profilform durch das Verhältnis: Profilbreite (b)/ Öffnungsweite (w) = 1,5 bis 3 charakterisiert ist.

2. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkör per einen Mittelabschnitt (3) besitzt, in dem die Öffnung (5) eingefaßt ist.

3. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkör pers die Gestalt eines Krümmers besitzt.

4. Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelabschnitt (3) des Grundkörpers die Gestalt eines Krümmers besitzt.

5. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden der Öffnung (5) mindestens zwei Schlitze (7.2) für die Aufnahme von Kabelbindern (7.1) vorgesehen sind.

6. Verbinder nach den Ansprüchen 1, 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinder als Abzweiger verschiedener Art, vorzugsweise für T-, Kreuz- oder winklige Abzweiger ausgebildet ist, wobei der Mittelabschnitt (3) eine T-, epsilon-, doppel-epsilon-, kreuz- bzw. stern-förmige Gestalt besitzt, dessen Profil unterhalb der Öffnung (5) teilweise U- oder C-förmig gestaltet ist.

7. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllfaktor der elektrischen Leitungen (7) unterhalb der Öffnung (5) bei 30% bis 80% liegt.